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文檔簡介

武漢理工大學課程設計計算說明書課程名稱:環(huán)境質(zhì)量評價課程設計①①②③⑤⑥⑦④⑧①傳聲器②衰減器③放大器④帶通濾波器⑤計權(quán)網(wǎng)絡⑥衰成器⑦放大器⑧指示儀表圖5-1噪聲測量儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖該儀器主要由傳聲器、放大器、衰成器、計權(quán)網(wǎng)絡、檢波線路和指示電表、電源等部分組成。分類按測量精度和穩(wěn)定性把聲級計分為O、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ四種:O型聲級計用作實驗室參考標準。Ⅰ型專供實驗室使用外,還供在符合規(guī)定的聲學環(huán)境或需嚴加控制的場合使用。Ⅱ型聲級計適用于一般室外使用。Ⅲ型聲級計主要用于室外噪聲調(diào)查。2.頻譜分析儀.頻譜分析儀不僅可以進行噪聲測量,也可以進行頻譜分析(即確定聲音隨頻率分布的過程)。它一般是由帶通濾波器和聲級計組成。濾波器的作用是把復雜的噪聲成分分成若干個具有一定寬度的頻帶,次量時只允許某個特定的頻帶聲音通過,這時表頭指示的讀書是該頻帶的聲壓級,而不是總聲壓級。3.電平記錄儀電平記錄儀器是實驗室經(jīng)常使用的一種記錄儀器。它可以把聲級計,振動計,頻譜儀和磁帶記錄儀的電信號直接記錄在坐標紙上,以便保存和分析。常用的記錄方式有兩種:一種是“級——時間”圖形,另一種是“級——頻率”圖形。記錄的級根據(jù)需要(選擇不同傳感器)可以是聲壓級或振動加速度級等。如果把聲級計的信號輸入電平記錄儀,在記錄紙上可得到噪聲級隨時間變化的時間譜。如果把頻譜分析儀和電平記錄儀轉(zhuǎn)動,則可得到噪聲的頻譜圖。4.磁帶記錄儀(也稱錄音機)磁帶記錄儀是一種經(jīng)常采用的現(xiàn)場測量信號記錄儲存儀器。可將噪聲信號記錄在磁帶上,以便回實驗室做進一步分析。其工作原理和錄音機相同,但在頻響范圍,動態(tài)范圍和信噪比等性能上要求更高些。其記錄方法除了DR(直接記錄)方式以外,還有FM(調(diào)頻)方式,這可保證記錄極底頻(下限達0.2HZ)的信號。磁帶速度自動控制系統(tǒng)保證記錄與重放之間的準確無誤。另外,磁帶記錄儀有多個通道,可同時記錄各種記號,有利于使用數(shù)據(jù)處理計算機對噪聲特性進行分析。5.4測量方法介紹城市環(huán)境噪聲監(jiān)測包括:城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測、城市交通噪聲監(jiān)測、城市環(huán)境噪聲長期監(jiān)測和城市環(huán)境中擾民噪聲源的調(diào)查測試等,本次主要是進行城市交通噪聲監(jiān)測。

基本測量儀器為精密聲級計或普通聲級計。儀器使用前應按規(guī)定進行校準,檢查電池電壓,測量后要求復校一次,前后靈敏度不大于2dB,如有條件也可使用錄音機記錄器等。根據(jù)國家標準“城市環(huán)境噪聲測量方法”GB3222-82的規(guī)定,測點應選在兩路口之間的交通干線的路邊人行道上,離路沿20cm處,測點離路口應大于50m,所測結(jié)果表示該路段(兩路口間)的噪聲狀況。測量儀器距地面高度1.2m,用三角架固定,使傳聲器膜片平行于路面,其軸線垂直于車輛行駛方向。測量方法為每隔5秒連續(xù)采樣200個瞬時A聲級,同時記下車流量(輛/小時)。將200個數(shù)據(jù)從小到大排列,第20個數(shù)為L90,第100個數(shù)為L50,第180個數(shù)為L10。并計算Leq,因為交通噪聲基本符合正態(tài)分布,故可用:Leq=L50+d2/60d=L10-L90評價量為Leq或L10,將每個測點L10按5dB一擋分級(方法同前),以不同顏色或不同陰影線畫出每段馬路的噪聲值,即得到城市交通噪聲污染分布圖。全市測量結(jié)果應得出全市交通干線Leq、L10、L50、L100的平均值(L)和最大值,以及標準偏差作為城市間比較。L=1/l式中:l—全市干線總長度(km);Lk—所測K段干線的聲級Leq(或L10);lk—所測第K段干線的長度(km)。5.5數(shù)據(jù)記錄及處理5.5.1車流量數(shù)據(jù)記錄與統(tǒng)計分析本次監(jiān)測主要對南湖雅園監(jiān)測點、南湖山莊監(jiān)測點、水利水電職校監(jiān)測點路段進行交通噪聲研究,調(diào)查了該路段交通工具在時間上的分布規(guī)律,測量了該路段的噪聲值,并結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律性的總結(jié)提出了改善對策。以上三個監(jiān)測點每點連續(xù)監(jiān)測24小時,每小時監(jiān)測一次,歷時兩周完成。統(tǒng)計車輛數(shù)目時將車輛分為六類:大型客車、中型客車、小型客車、大型貨車、中型貨車、小型客車(包括摩托車)。1.車流量總數(shù)統(tǒng)計表5-1車流量總數(shù)統(tǒng)計監(jiān)測點平均總車流量(輛/每天)平均每小時車流量(輛/小時)南湖雅園監(jiān)測點21240885南湖山莊監(jiān)測點18720780水利水電職校監(jiān)測點19920830圖5-2平均每小時車流量統(tǒng)計由圖5-2我們可以看出,南湖雅園是靠近珞獅南路,車流量與其他路段相比較大。南湖山莊位于南湖南路比較遠一點的地方,其噪聲影響也比較大。另外的一個監(jiān)測點是湖北省水利水電職業(yè)技術(shù)學校,其屬于教育區(qū)域,對其噪聲進行檢測室必然的。其車流量也比較大,主要是因為學校周圍有一些其余噪聲的影響。2.車流量分類統(tǒng)計在車流量總數(shù)統(tǒng)計的基礎上,我們進行了車流的分類統(tǒng)計,具體如下:(1)南湖雅園監(jiān)測點表5-2南湖雅園監(jiān)測點車流量分類統(tǒng)計時間段小型客車中型客車大型客車小型貨車中型貨車大型貨車總計07:00~08:00900128721604040143008:00~09:001300152322401524176309:00~10:001320104282545664182610:00~11:0086425502207075130411:00~12:00135064502007590182912:00~13:0012808856728832161613:00~14:001376404887264157814:00~15:00122032565664321460續(xù)表時間段小型客車中型客車大型客車小型貨車中型貨車大型貨車總計15:00~16:0011402448408888130416:00~17:0012802440488072154417:00~18:0012801208013072140182218:00~19:0013846424881656163219:00~20:001200144481524740163120:00~21:00101680241043220127621:00~22:00131272406430201538夜間61924802165381972767899總計182221161696183684585723553圖5-3南湖雅園車輛分類比例圖(2)南湖山莊監(jiān)測點表5-3南湖山莊監(jiān)測點車流量分類統(tǒng)計時間段小型客車中型客車大型客車小型貨車中型貨車大型貨車總計07:00~08:008754072126328115308:00~09:0080016561562424107609:00~10:00832165612032401096續(xù)表時間段小型客車中型客車大型客車小型貨車中型貨車大型貨車總計10:00~11:00120011240883216148811:00~12:0085316561562456116112:00~13:009654048246424116513:00~14:0010884072164016127214:00~15:00896408883216108015:00~16:007563211224423299816:00~17:0086224144326416114217:00~18:0074348801204010104118:00~19:0079232104112327107919:00~20:007858880885616111320:00~21:0075072641204016106221:00~22:008515660883151091夜間3921296388528199545386總計130486721132127858530217017圖5-4南湖山莊車輛分類比例圖(3)湖北省水利水電職業(yè)技術(shù)學校監(jiān)測點表5-5湖北省水利水電職業(yè)技術(shù)學校監(jiān)測點車流量分類統(tǒng)計時間段小型客車中型客車大型客車小型貨車中型貨車大型貨車總計07:00~08:001280128721844040174408:00~09:00134415232264824182409:00~10:001320104322485664182410:00~11:0066416562327272111211:00~12:00131264641848096180012:00~13:0014328856728832176813:00~14:001276404887264150814:00~15:0014203256566432166015:00~16:0012402448408888152816:00~17:0011802440488072144417:00~18:001280140808072108176018:00~19:0011846424881656143219:00~20:001200144481524740163120:00~21:00101680241043220127621:00~22:00131272406430201538夜間59925002164881972447637總計184601172720182484582823849圖5-6水利水電職校車輛分類比例圖3.各監(jiān)測點車流量的日變化規(guī)律以車流量為縱坐標,時間段為橫坐標作出個監(jiān)測點車流量日變化規(guī)律圖如下:(1)南湖雅園監(jiān)測點圖5-7南湖雅園監(jiān)測點車流量日變化規(guī)律圖(2)南湖山莊監(jiān)測點圖5-8南湖山莊監(jiān)測點車流量日變化規(guī)律圖(3)水利水電職校監(jiān)測點圖5-9水利水電職校監(jiān)測點車流量日變化規(guī)律圖5.5.2噪聲測量與數(shù)據(jù)的處理分析由于受測量條件和儀器設備的限制,本次監(jiān)測按照《城市環(huán)境噪聲測量方法》(GB3222-82)中規(guī)定標準,采用杭州愛華電子研究所生產(chǎn)的AWA6218型噪聲統(tǒng)計分析儀,分別對南湖南路的三個監(jiān)測點的代表性時段進行了等效聲級的噪聲測量,每點連續(xù)監(jiān)測24小時,每小時監(jiān)測三次,每點測三次,每次連續(xù)讀取200個數(shù)據(jù),再取其平均值。歷時一個月多次監(jiān)測,得到南湖南路三個監(jiān)測點的計算結(jié)果如下:南湖雅園監(jiān)測點交通噪聲值①日變化表5-6南湖雅園監(jiān)測點交通噪聲值時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)07:00~08:00143066.708:00~09:00176371.509:00~10:00182671.710:00~11:00130473.0續(xù)表時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)11:00~12:00182973.512:00~13:00161669.914:00~15:00146072.115:00~16:00130469.816:00~17:00154470.617:00~18:00182273.218:00~19:00163269.819:00~20:00163168.920:00~21:00127671.121:00~22:00153869.2夜間平均87854.8平均98264.8圖5-10南湖雅園監(jiān)測點交通噪聲值其等效聲級Leq為(66.7+71.5+71.7+73.0+73.5+69.9+72.0+72.1+69.8+70.6+73.2+69.8+68.9+71.1+69.2+54.8*9)/24=64.8dB南湖雅園是靠近珞獅南路,車流量與其他路段相比較大。大量的公交車和小型貨車經(jīng)過此監(jiān)測點,夜間也有不少的大型貨車從這里通過,由于道路比較狹窄,車流量較大,時常有噪聲值超過交通道路兩側(cè)70分貝的噪聲標準,對周圍居民產(chǎn)生一定影響,但24小時等效連續(xù)聲級為64.8,未超過標準,噪聲污染不太嚴重。②周變化表5-7南湖雅園車輛流量及噪聲周變化數(shù)據(jù)星期大車流量(輛/時)小車流量(輛/時)Leq—dB125948762.7231242566.3320654963.1427645865.5529555667.8624956066.2727551865.3圖5-11南湖雅園車輛流量及噪聲周變化圖(2)南湖山莊監(jiān)測點交通噪聲值①日變化表5-8南湖山莊監(jiān)測點交通噪聲值時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)07:00~08:00115367.808:00~09:00107670.209:00~10:00109672.410:00~11:00148870.111:00~12:00116171.2續(xù)表時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)12:00~13:00116568.913:00~14:00127267.814:00~15:00108069.215:00~16:0099871.216:00~17:00114268.717:00~18:00104167.518:00~19:00107970.319:00~20:00111371.420:00~21:00106268.721:00~22:00109167.9夜間平均59852.9平均70963.3圖5-12南湖山莊監(jiān)測點交通噪聲值其等效聲級Leq為:(67.8+70.2+72.4+70.1+71.2+68.9+67.8+69.2+71.2+70.3+71.4+68.7+67.9+52.9*9)/24=63.3南湖山莊位于南湖南路比較遠一點的地方,其噪聲影響也比較大。白天交通噪聲值較高,主要是市公交車,小型客車,也有一定大型貨車經(jīng)過。夜間由于車流量較小交通噪聲污染相對較低。因而噪聲值時而超過70分貝,超過標準,尤其是當有大型戶喲車通過時,噪聲值可達88或者更高,但24小時等效連續(xù)聲級圍63.3,未超標。不過由于該路段都是較集中的居民住宅區(qū),63.3dB的噪聲值已經(jīng)對周邊居民有很大影響。②周變化表5-9南湖山莊車輛流量及噪聲周變化數(shù)據(jù)星期大車流量(輛/時)小車流量(輛/時)Leq—dB136553664.2232751865.9325954364.7428956264.9531948666.1629557263.9730158265.3圖5-13南湖山莊車輛流量及噪聲周變化(3)湖北省水利水電職校監(jiān)測點監(jiān)測點交通噪聲值①日變化表5-10湖北省水利水電職校監(jiān)測點監(jiān)測點交通噪聲值時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)07:00~08:00174467.708:00~09:00182469.209:00~10:00182468.710:00~11:00111271.311:00~12:00180072.4續(xù)表時間段車流量(輛)等效聲級Leq(dB)12:00~13:00176872.013:00~14:00150866.514:00~15:00166067.815:00~16:00152871.316:00~17:00144473.617:00~18:00176072.118:00~19:00143269.219:00~20:00163168.720:00~21:00127667.321:00~22:00153870.2夜間平均84953.4平均99463.7圖5-14湖北省水利水電職校監(jiān)測點監(jiān)測點交通噪聲值其等效聲級Leq為:(67.7+69.2+70.5+71.3+72.4+72.0+67.5+69.6+71.3+73.6+72.1+69.2+68.7+67.3+70.2+53.4*9)/24=63.7湖北省水利水電職業(yè)技術(shù)學校位于南湖南路旁,考慮到學生安全,該處設有一紅綠燈。但該處車流量還是較大,有公交車,小型客車,少量摩托車等。白天噪聲值較高,對教學有一定影響。但24小時等效連續(xù)聲級為63.7dB,未超標,因而污染不是很嚴重。②周變化表5-11湖北省水利水電職業(yè)技術(shù)學校車輛流量及噪聲周變化數(shù)據(jù)星期大車流量(輛/時)小車流量(輛/時)Leq—dB126958563.8229357264.2324351262.9431958665.2526957262.5630159264.3729357163.85-15水利水電職業(yè)技術(shù)學院車輛流量及噪聲周變化圖(4)以上三個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)比較圖5-16三個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)比較從圖5-16的分析結(jié)果可以看出,三個監(jiān)測點的等效連續(xù)聲級都未超過70dB。6噪聲影響深度分析與預測6.1道路交通噪聲影響對于南湖南路道路交通噪聲的影響深度分析,我們以南湖山莊監(jiān)測點為例,采用“直達聲的等效聲級”方法進行分析。6.1.1等效聲級1)車流的聲功率級據(jù)實測,當車輛在中、低檔車速時,輻射的聲功率級與車速有如下關系:Lwi=0.2Vi+Gi式中:Lwi-第i種車型單車輻射的聲功率級,dB;Vi-第i種車型的平均車速,km/h;Gi-與車輛類型有關的常數(shù),dB。據(jù)我們測量,在中低檔車速時,小客車C1=87.0;中型車C2=91.0;大型車C3=94.2;摩托車C4=85.0。由上式可以看出,如把小型車輻射的聲功率級作為基數(shù),在相同車速下,其余車型輻射的聲功率級為:1中型相當于2.5小型;1大型相當于5.2小型。由此,街道上混合車流輻射的平均聲功率級可按下式計算:L平均=0.2V平均+10lg(α1+2.5α2+5.2α3)+87.0式中:L平均-街道混合車輛輻射的平均聲功率級,dB;α1、α2、α3、-分別為小型、中型、大型車在車流量中占的百分比,%;V平均-混合車流的平均車速,km/h?;旌宪嚵鞯钠骄囁侔聪率接嬎悖篤平均=∑ViNi/∑Ni式中:Vi-第i種車型的平均車速,km/h;Ni-第i種車型的小時交通量,Veh/h。2)直達聲等效聲級計算式假定街道上車流為不連續(xù)的線聲源(通常是滿足的),車輛輻射直達聲的等效聲級計算式為:LeqD=Lw平均-10lgr-B式中:Lw平均-街道混合車流的平均聲功率級,dB;r-接受點距等效行車線的距離,m;B-常數(shù)。據(jù)測量,兩側(cè)建筑物紅線之間距離較寬,并設有綠化帶的道路(如城市環(huán)道)取B=30-33dB,市區(qū)主要街道取B=33-35dB。6.1.2南湖山莊監(jiān)測點的具體分析(1)“L平均-街道混合車輛輻射的平均聲功率級”的計算在南湖山莊監(jiān)測點,小、中、大型車輛分別占68%、8%和24%。因此,α1、α2、α3分別為68%、8%和24%?;旌宪嚵鞯钠骄囁賄平均取60km/hL平均=0.2V平均+10lg(α1+2.5α2+5.2α3)+87.0L平均=0.2×60+10lg(0.68+2.5×0.08+5.2×0.24)+87.0=100.0dB(2)接受點距等效行車線的距離r的計算直達聲等效聲級LeqD取50分貝。街道混合車輛輻射的平均聲功率級L平均經(jīng)上步計算為100.0分貝。B取35分貝。代入公式得:LeqD=Lw平均-10lgr-B50=100.0-10lgr-35解得:接受點距等效行車線的距離r為31.6米。即路邊居民樓應距離交通主干線應大于31.6米。只有這樣,才能使達到居民樓的交通噪聲為50分貝,符合正常要求。然而,在南湖南路兩側(cè)的南湖山莊的居民樓距離交通主干線遠遠不能滿足這個要求,而且隔聲措施也不夠到位。南湖山莊路段的噪聲值平均值為63.3dB,對于居住、商業(yè)區(qū)域的噪聲標準是晝間小于60dB,夜間小于50dB。所以我們認為,南湖山莊路段的噪聲污染情況不是特別嚴重,但由于南湖山莊是個居民小區(qū),人口比較集中,因此這種對于周邊的居民樓、文化場所的影響也是不能忽視的,何況以后還發(fā)展的趨勢(詳見噪聲預測部分),因此必須采取相應的防治對策。6.2噪聲預測目前,我國尚未形成定型的、可以直接根據(jù)車流量的變化來計算公路交通噪聲的變化趨勢的預測模式。因此,在這里我們借鑒國家環(huán)境保護總局頒布的《中國環(huán)境影響評價》(培訓教材)中的鐵路環(huán)境噪聲影響的比例預測法。其基本原理如下:利用:Leq2=Leq1+10lg(N2L2/N1L1)+ΔL(1)式中:Leq1-改擴建前某預測點的等效聲級,dB(A);N1-改擴建前列車通過列數(shù):Leq2-改擴建后某預測點的等效聲級,dB(A);N2-改擴建后列車通過列數(shù);L1-改擴建前列車平均長度;L2-改擴建后列車平均長度;ΔL-因鐵路狀況或線路結(jié)構(gòu)變化而引起的聲級變化量,dB(A)。此法的特點是建立在以現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎上,有較高的準確性,而且計算工作較簡便。我們假設道路狀況在未來五年不發(fā)生變化,即ΔL為零,可將式(1)簡化為:Leqi=Leq0+10lg(Ni/N0)(2)式中:Leq0-現(xiàn)在某預測點的等效聲級,dB(A);Leqi-I年后某預測點的等效聲級,dB(A);N0-現(xiàn)在的車流量,veh/h;Ni-I年后的車流量,veh/h;據(jù)統(tǒng)計,武漢市每年的機動車輛增長率為16%,即N1/N0=1.16,依此類推,五年后N5/N0=2.10。由此可得,在其它條件不變的情況下,以南湖雅園監(jiān)測點為代表,Leq0=68.1dB,將相應的數(shù)據(jù)代入式(2),計算可得南湖南路沿線未來五年白天的交通噪聲變化趨勢如圖下所示:圖6-1南湖南路未來噪聲狀況預測由圖可知,若不采取控制措施,南湖南路沿線白天的交通噪聲在未來五年里將呈快速上升趨勢。因此,我們應該采取相應的控制措施(具體見建議部分),以減弱南湖南路沿線的交通噪聲對局部環(huán)境的污染。7結(jié)論及建議7.1南湖南路聲環(huán)境調(diào)查結(jié)論本次南湖南路噪聲環(huán)境評價我們共進行了噪聲污染源調(diào)查、受影響人口調(diào)查、車流量、噪聲強度及變化規(guī)律調(diào)查等幾個方面。從噪聲污染源調(diào)查結(jié)果看,造成南湖南路交通噪聲的主要是小轎車,此外,公交車和重型、中型、輕型載重車輛等也占到一部分。從受影響人口調(diào)查的結(jié)果看,南湖南路附近居民普遍反映當?shù)氐脑肼曃廴緦ψ约旱纳钌形串a(chǎn)生太大的影響,說明南湖南路沿線一帶的聲環(huán)境狀況還是比較令人滿意的,但大部分人也表示對該區(qū)未來的噪聲狀況感到擔憂,說明當?shù)氐脑肼暦乐喂ぷ鬟€不夠到位。從噪聲監(jiān)測的分析結(jié)果看,所取得三個監(jiān)測點的等效連續(xù)聲級都未超過70dB,但當車流量大,大型貨車通過較多時,噪聲值會較高,對周圍居民,教學等造成嚴重影響,使得南湖南路交通噪聲污染比較嚴重。結(jié)合車流量統(tǒng)計的結(jié)果來看,武漢南湖南路主要道路段的交通噪聲具有以下特點:(1)車流量中以小型客車為主,這也與南湖南路的功能相符合,大量的私家轎車以及大量的公共交通車在南湖南路穿行同時帶來了大量的交通噪聲,對南湖花南路附近居民的生活和學習工作都造成嚴重的影響。(2)在夜間有大量的工程車在南湖南路的主要道路段上行駛,該路段是一條通往武漢市外如將轄區(qū),滬蓉高速公路等的交通主干道。大量的貨物運輸車輛構(gòu)成了夜間南湖南路的主要交通噪聲污染來源。(3)南湖南路的不斷開發(fā)建設使得南湖南路上的車流量以及人流量都在不斷的增高,這將對現(xiàn)有的主要交通干道造成更嚴重的交通壓力。眼下這些建筑工程車對該路段的居民已經(jīng)造成嚴重的噪聲污染綜上,雖然總體來說,南湖南路噪聲狀況現(xiàn)在是達到要求的,但隨著當?shù)亟ㄔO的發(fā)展及車流量的逐年增多,如果不采取有效的防治措施,未來一段時間該路段的噪聲狀況將會不斷惡化,最終超標。7.2噪聲控制及防治對策建議7.2.1道路交通噪聲控制技術(shù)研究現(xiàn)狀1聲屏障減少噪聲污染聲屏障是一個降低道路交通噪聲的重要設施,也是道路設計者經(jīng)常采用的降噪措施,對距離道路200m范圍內(nèi)的受聲點有非常好的降噪效果。(1)聲屏障聲學設計:a.設計噪聲衰減量:接受點處的道路交通噪聲級(實測值或預測值)與預期環(huán)境聲級之差,稱為聲屏障的設計噪聲衰減量。接受點處的期望環(huán)境噪聲級應根據(jù)環(huán)境噪聲標準容許值和背景值來確定,當背景值(無道路時的環(huán)境噪聲級)大于標準限級時,取背景值為期望環(huán)境噪聲級。b.聲屏障的位置:聲屏障越接近聲源(或接受點),其噪聲衰減量越大。通常將聲屏障建于靠近道路側(cè),為了汽車行駛安全和道路景觀,聲屏障中心線距路肩邊緣應不小于2.0m。美國規(guī)定,聲屏障距行車道邊的最小距離(包括路肩)約9.0m。c.設計接受點:聲屏障設計接受點應設在建筑群中受噪聲襲擊最大,或噪聲敏感最大的建筑處。d.聲屏障的高度:當聲屏障的位置確定后,它與接受點、聲源(等效行車線)三者之間相對距離及高差便確定。設計時在滿足噪聲衰減量的前提下,應努力使聲屏障的高度經(jīng)濟合理。為了降低聲屏障的風荷載,屏障的高度不宜超過5m時可將聲屏障的上部做成折形或弧形e聲屏障的長度:聲屏障的長度應大于其保護對象:應大于其保護對象沿道路的長度。(2)聲屏障的構(gòu)造設計:a.聲屏障的隔音量:建造聲屏障的材料及材料形式較多,不論何種材料構(gòu)造,其隔聲量必須滿足基本需要。傳至聲屏背后接受點的噪聲,有繞過屏障和透過屏障的兩部分聲能。聲屏障噪聲實際衰減量為:ΔL=10lg[1/(10-0.1ΔLd+10-0.1R)]=ΔLd-10lg[1+10-0.1(R-ΔLd)]式中:ΔL——聲屏障的實際噪聲衰減量,dB;R——聲屏障對噪聲透射的隔聲量,dB;ΔLd——噪聲繞過聲屏障產(chǎn)生的衰減量,dB;即為聲屏障的噪聲衰減量。當ΔLd-ΔL≤0。5dB時,解得R-ΔLd≥10dB。這就是說,當屏障自身的隔聲量比其他噪聲衰減量大10dB時,透聲量至少應比其設計噪聲衰減量大10dB(對于實體材料構(gòu)造通常是滿足的)。即:R≥ΔLd+10b.聲屏障的材料構(gòu)造設計:聲屏障的材料構(gòu)造直接影響其技術(shù)性能、造價及壽命等,是聲屏障設計的關鍵之一。聲屏障的材料構(gòu)造設計應滿足技術(shù)經(jīng)濟合理、高強度、施工簡便、美觀、耐久、防火等性能。聲屏障的構(gòu)造因材料不同而各異,歸納起來可分為砌塊類型、板體類型和生物類型等三類:第一類:砌塊類型用預制塊砌著成的聲屏障稱為砌塊類屏障。砌塊的材料種類較多,常用的板材有粘土磚類、水泥混凝土類、陶粒混凝土類及爐渣、跖石等輕質(zhì)混凝土砌塊類。砌塊的形狀可根據(jù)聲屏障的形狀需要制作。它的優(yōu)點是施工方便,造價較低,具有高強度、耐火、耐腐蝕等性能。第二類:板體類型聲屏障的壁體用板體材料用板型材料建造的稱為板體類屏障。常用的板體材料有混凝土板、金屬板、木版和高強度塑料板等。用輕質(zhì)板材時,為提高其隔聲量應采用復合板材。板體類型的聲屏障施工簡單,但造價昂貴,常用于城市高架道路或市郊公路。第三類:生物類型聲屏障的材料趨向自然類型。例如:采用混凝土槽砌筑屏障壁體,在槽內(nèi)綠化種植;在路側(cè)堆筑土堤,在土堤表面綠化種植,當土堤較高時在土堤外設砌塊護面或分層梯狀砌筑,在砌塊間綠化種植等,以形成生物墻。生物類型屏障的優(yōu)點是聲學性能好,能與周圍環(huán)境較好的融合,不影響環(huán)境景觀,當?shù)鼐用駥λ鼈冇姓J同感。2.低噪聲路面降低噪聲20世紀80年代起歐洲的比利時、荷蘭、德國、法國和奧地利等國,開始研究并采用低噪聲路面。由于低噪聲路面與其它降噪措施(如聲屏障)相比,具有經(jīng)濟合理、保持環(huán)境原有風貌、降噪效果好和行車安全等優(yōu)點,目前國際上發(fā)達國家已廣泛展開應用研究。我國的一些高等學校,如原西安公路交通大學于1993年至1996年,對低噪聲路面的機理、面層材料構(gòu)造、瀝青改性及添加劑等作了較為系統(tǒng)的研究。(1)輪胎噪聲的物理現(xiàn)象:輪胎與路面接觸噪聲的大小不僅與輪胎本身(如表面花紋)有關,更主要的取決于路面的表面特性。概括起來,輪胎噪聲的物理現(xiàn)象有下列三方面:a.沖擊(振動)噪聲。該噪聲主要由路面的不平整度、車轍、橫向刻槽等引起輪胎振動(甚至連帶車身振動)而輻射噪聲。該噪聲的頻率較低。b.氣泵噪聲。輪胎在路面上動時,表面花紋槽中的空氣被壓縮后迅速膨脹釋放而發(fā)出噪聲,噪聲產(chǎn)生的過程類似于空氣泵壓縮—膨脹發(fā)出爆破聲的現(xiàn)象。氣泵噪聲的強度隨車速的增加而增加,且以高頻聲為主,在輪胎噪聲中占主要地位。c.附著噪聲。是由輪胎橡膠在路面上附著作用力而產(chǎn)生的類私于真空吸力噪聲。(2)低噪聲路面的機理:原先為了行車安全,鋪筑開級配透水瀝青混凝土面層,以使路面上的雨水由表面至內(nèi)部連通的孔隙網(wǎng)迅速排出。就是由于面層具在有互通的孔隙網(wǎng),產(chǎn)生驚人的降低交通噪聲的功能,于是引發(fā)了多孔隙低(降)噪聲路面的研究。低噪聲路面的機理概括如下:a.面層孔隙的吸聲作用。除了吸收發(fā)動機和傳動機件輻射到路面的噪聲外,還可吸收通過車底盤反射回路面的輪胎噪聲及其它界面反射到路面的噪聲。其吸聲機理類似于多孔吸聲材料的吸聲作用。b.降低氣泵噪聲。由于面層具有互通的孔隙,輪胎與路面接觸時表面花紋槽中的空氣可通過孔隙向四周逸出,減小了空氣壓縮爆破產(chǎn)生的噪聲,且使氣泵噪聲的頻率由高頻變成低頻。c.降低附著噪聲。與密實路面相比,輪胎與路面的接面減小,有助于附著噪聲的降低。d.良好的平整度,降低了沖擊噪聲。(3)低噪聲路面的效益:a.降低交通噪聲源輪胎噪聲是交通噪聲中不可忽視的噪聲源,當車速大于50km/h時它起到舉足經(jīng)重的作用。又因輪胎噪聲的頻率較高,夜間它是干擾人們睡眠的主要“兇手”(除鳴笛等突發(fā)噪聲外)。據(jù)原聯(lián)邦德國的研究,從改進汽車輪胎聲源是十分有限的,僅可降噪約1dB(A)。因此,從噪聲防治角度,b.可能的降噪量從歐洲一些國家鋪的開級配多孔隙瀝青路面試驗路段測香的結(jié)果,較傳統(tǒng)的密級配路面降低噪聲3-6dB(A),雨天可降低約8dB(A)。試驗路而層的孔隙率大多為20%左右,是否可再加大孔隙率進一步降低噪聲,該課題正在德國卡樂斯魯樂工業(yè)大學進行研究,得出的結(jié)論是采用加厚多孔路面可以降低噪聲10dB(A)以內(nèi),但最大不會超過10dB(A)。c.耐久性和可靠性荷蘭、法國等試驗路表明,多孔隙瀝青路面在使用多年后(如法國使用6年)測試,其透水性和附著性仍只人滿意,對抗車轍、疲、老化等都表現(xiàn)出很好的耐久性。德國1986年起在萊茵地區(qū)對低噪聲面層進行的長期觀察也表明,在透水性、耐久性、抗形變能力和使用性能等方面沒有發(fā)現(xiàn)任何變化。也有一些國家,如日本研究認為,多孔隙瀝青面層的孔隙率隨使用時間下降,路面抗凍性差,車轍出現(xiàn)早,表面空隙被泥沙堵塞導致透水性及降噪效果下降。d.經(jīng)濟與使用分析歐、美、日等地的試驗路表明,采用多孔隙瀝青混合料面層的低噪聲路面比普通瀝青混凝土路面的造價略高。因此,在道路交通噪聲干擾人們正常生活的地方修筑低噪聲路面才是有意義的,也符合經(jīng)濟的原則。它的使用價值表現(xiàn)在:①在城市人口密集區(qū)、特殊安靜區(qū)等地使用,既可保護聲環(huán)境,又可保持環(huán)境風貌,建成的試驗路已受到當?shù)孛癖姷臍g迎;②可以取消聲屏障,至少可以降低屏障高度,從而美化了環(huán)境,減少了造價;③可以降低行車道內(nèi)的噪聲,從而降低了車內(nèi)噪聲,增加了司乘人員的舒適性。3規(guī)劃降噪合理的道路規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃,是控制城市交通噪聲最根本的環(huán)節(jié),為了控制交通噪聲,道路規(guī)劃和區(qū)域規(guī)劃時應考慮以下問題:(1)交通干線應避免穿越城市市區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的中心區(qū)。盡可能避讓學校、醫(yī)院、城鎮(zhèn)居民住宅區(qū)和規(guī)模較大的農(nóng)村村莊等環(huán)境敏感點。(2)城市道路兩側(cè)應布置商業(yè)、工貿(mào)、辦公等建筑,以起聲障作用。臨街如建住宅時。將臨路側(cè)布置廚房。廁所等非居住用房,或采取封閉門、窗、走廊等隔聲措施。如果道路為南北向時,將住宅等敏感性建筑的端面(山墻)朝街,以減少噪聲干擾。(3)交通干道與學校、住宅、醫(yī)院之間設綠地或其他非敏感性建筑。(4)對于要求安靜的街道,要適當限制車流量和車速,重點控制重型車輛的車流量,采用立體交叉道路結(jié)構(gòu)和自動信號管理系統(tǒng)減少車輛的停車和加速次數(shù);高架道路不宜通過高層建筑密集的地區(qū);發(fā)展地鐵是最有利的城市降噪建設。(5)控制路線距環(huán)境敏感點的距離,這是利用噪聲隨傳播距離的衰減和在傳播途徑中的吸收衰減這一基本性質(zhì),是交通噪聲防治的根本途徑。4道路綠化及建造噪聲緩沖帶有關資料表明,高度高過視線4.5m以上的稠密樹林,其深入30m可降噪5dB,深入60m可降噪10dB,樹林的最大降噪值可達10dB。但對于城市道路,由于空間的限制,種植林帶不符合實際,可以種植密集的松柏、側(cè)柏等綠色長廊把機動車道與步行道隔離,在步行道和建筑之間再配以喬、灌木和草地等與道路環(huán)境相協(xié)調(diào)的植物群落。據(jù)研究,稠密綠籬的全頻帶噪聲級降低量的平均值為0.25~0.35dB/m,草地為0.1dB/m2。利用樹林的散射和吸聲作用以及地面吸聲,可達到降低噪聲的目的,尤其是綠化在人們對噪聲的心理感覺上有良好的效果噪聲的衰減,反而會增強噪聲的往復反射和混響;在兩側(cè)以住宅、辦公、旅館等建筑為主的城市街道,在用地條件允許的情況下,要適當增加行道樹和步行道至建筑物的寬度,保持足夠的交通噪聲衰減距離或緩沖帶;利用密集的松柏等綠色長廊把機動車道與步行道隔離,在步行道和建筑物之間再配以喬、灌木和草地的植物群落,可以收到一定的減噪效果。5交通管制運用交通管制的方法來控制城市道路系統(tǒng),尤其是交叉口范圍內(nèi)的交通噪聲,是城市道路交通噪聲污染防治的重要方面,實施起來具有“投入小、見效快、靈活性強”的優(yōu)點,具體的交通管制措施包括:(1)調(diào)節(jié)交通流量:交通噪聲和車流量、車速、車流狀態(tài)等因素有關。相關研究表明:車流量增加一倍,交通噪聲增加3dB,車速增加一倍,交通噪聲增加6~7dB。根據(jù)交通流理論,車速、車流狀態(tài)和車流量、車流密度有關,而車流密度又和車流量有關,因而可以通過對車流量的調(diào)控(交通需求管理和交通系統(tǒng)管理),做到對車速的調(diào)控,進而做到對道路交通噪聲的控制。較小的車速和較小的交通流量產(chǎn)生較小的交通噪聲。要對車流量進行調(diào)控,不能只針對單個交叉口,必須考慮交通流在道路網(wǎng)上的重新分布。(2)選擇合適的交叉口管制方式:合理劃分車道:選擇合適的交叉口管制方式,合理劃分車道(或車道組),減少車輛的停車次數(shù)和加、減速過程次數(shù),可以顯著降低交叉口的交通噪聲。交叉口在不同管制方式下的噪聲特性是完全不同的,噪聲控制總的原則是。保持交叉口交通流在穩(wěn)定狀態(tài)下運行。實際觀測和理論分析都表明,只有交叉口處交通狀況穩(wěn)定,秩序良好,交通噪聲值隨交通量的增長才是緩慢和平穩(wěn)的。(3)對于信號控制交叉口而言:一定交通量條件下,信號燈相位劃分對交通噪聲值的影響最大——正確的相位劃分和車道劃分可以大大減少沖突車流,顯著減少車輛在交叉口范圍內(nèi)的加、減速過程次數(shù)。其次,信號控制交叉口的進出口引道設計車速和交叉口設計車速的差值對交通噪聲值的影響也較大。這個速度差值越大,車輛在進入交叉口減速和離開交叉口加速過程中引入的附加噪聲值就越大。最后,周期長度和綠燈時間長度對噪聲值的影響較小。(4)居住區(qū)交通噪聲的防治可以從小區(qū)的選址、區(qū)內(nèi)外道路與交通的合理組織、區(qū)內(nèi)噪聲源相對集中以及通過綠化和建筑的合理布置等方面來進行??稍诰用窠M團的入口處或在居住區(qū)范圍內(nèi)統(tǒng)一考慮和設置機動車停車場,限制機動車輛深入居住組團。使保持低的車流量和車速,避免行車噪聲、汽車報警聲和摩托車噪聲的影響。7.2.2針對以上分析的南湖花園城道路交通噪聲污染現(xiàn)狀及原因,結(jié)合上述交通噪聲控制措施并參考國內(nèi)外噪聲防治經(jīng)驗,可以提出以下對南湖花園城交通噪聲的控制對策:1設置聲屏障針對南湖南路的實際情況,在交通主干道與文化設施之間設綠地或其他非敏感性建筑,道路兩旁設置隔音屏障和綠化帶綠色聲屏障,以減輕交通噪聲對居民的影響將能取得不錯的效果。綠色植物對交通噪聲能有良好的吸收效果,綠化帶可采用:“高大喬木—人行道--灌木--車道--灌木--人行道--高大喬木”的組合方式,這可使交通噪聲下降12dB(A)左右,同時它可以吸收汽車尾氣和集塵,在減輕交通噪聲污染的情況下還能美化道路環(huán)境。此外,建議文化單位的建筑物盡量遠離交通主干道,鼓勵臨街住戶在配合武漢市的城市建設時,在靠近道路的一側(cè)安裝雙層隔聲玻璃,并使用具有吸聲作用的涂料粉飾外墻,這可以大大降低交通噪聲對室內(nèi)環(huán)境的影響??紤]到南湖南路沿線部分路段狹窄而且路旁建筑離道路距離較近,沒有足夠的空間在路邊或路中間隔離帶設置大量綠色聲屏障,建議可根據(jù)實際情況在路兩旁人行道與機動車道相鄰處設置大型廣告牌,以降低交通噪聲和汽車鳴笛對路邊居民造成的影響。部分道路兩旁已經(jīng)有一些高大樹木做隔聲帶,道路中間也已經(jīng)設置有一定的綠化帶的,不過道路兩旁由于沒有低矮植物帶的存在交通噪聲對臨街商鋪的影響依然很嚴重,建議在道路兩旁的高大樹木周圍設置低矮植物作為聲屏障,同時適當在道路中間隔離帶上設置高度較高一些的綠色植物隔聲帶,強化綠色聲屏障的隔聲效果。2修建低噪聲路面建議市政部門進行道路建設時盡量采用低噪聲材料鋪設。研究表明,汽車在剛性和柔性路面上行駛(尤其是高速行駛)時產(chǎn)生的噪聲存在明顯的差異,汽車在對水泥混凝土路面上行駛時噪聲高于瀝青路面。而低噪聲路面,即多孔隙瀝青路面,可比普通的瀝青路面多降低道路交通噪聲3-8dB。3加強交通管制國內(nèi)外經(jīng)驗表明城市道路建設只能是解決城市交通污噪聲染問題方法的一部分。嚴格而科學的交通管理是解決開發(fā)區(qū)交通污染的有效方法之一。根據(jù)南湖南路及武漢市自身的特點,應采取以下管理措施:(1)嚴格執(zhí)行禁鳴措施,在禁鳴路段上加大力度,使禁鳴道路真正禁鳴,交通管理部門必須嚴格執(zhí)法,要像糾正汽車違章那樣處罰違章鳴笛者。(2)制訂交通噪聲污染防治的地方性法規(guī),對交通噪聲超標違規(guī)者嚴加處罰,加強交通管理,逐步形成一整套完善的交通噪聲污染管理模式。(3)強化對機動車輛保養(yǎng)及報廢管理,督促車輛所屬的單位或個人加強對車輛的維修和保養(yǎng)。對達到年限應報廢的機動車必須報廢,不得擅自延長使用時間。(4)嚴格控制機動車輛增長總量,積極發(fā)展城市公共交通。要嚴格控制機動車輛增長速度,特別是限制私人汽車和出租車以及近年來數(shù)量急劇增長的摩托車、助力車的發(fā)展,以發(fā)展大型公交電、汽車為改善交通噪聲污染的主要手段。在這一方面,應借鑒香港、新加坡、張家港等地的做法,嚴格控制機動車輛數(shù)量的增長。(5)防止車輛超速行駛,尤其車輛在住宅區(qū)范圍內(nèi)要嚴格執(zhí)行限速行駛。在主要十字路口設置車速監(jiān)測雷達,配合電子眼對南湖花園城內(nèi)的車輛行駛速度進

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